(57)【要約】  本発明は、幅及び長さを有する第１のシートと、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリマー糸条と、を含む繊維製品を製造するための方法に関し、この方法は、シートを提供する工程と、シートを通してポリマー糸条を縫い合わせて、シートの第１の表面にパイル、及びシートの第２の表面に糸条のループを形成する工程と、加熱要素に沿ってその長さに平行な方向にシートを搬送する工程であって、加熱要素はシートの第２の表面に向けられる工程と、第２の表面を加熱要素によって加熱して、糸条のループを少なくとも部分的に溶融して、糸条をシートに固定する工程と、を含み、この場合に、この方法は、シートを加熱要素と接触させて搬送する工程を含み、加熱要素は、シートの幅に対応する幅と、シートの長さに平行に伸長する長さを有する固定された剛性のあるプレート状の要素であり、プレートは、その長さ方向において湾曲しており、プレートの外周は、シートに接触している。本発明はまた、新規な方法で得られた繊維製品を使用する方法、及び前述の方法を適用するための装置に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅及び長さを有する第１のシートと、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリマー糸条と、を含む繊維製品を製造するための方法であって、
−前記シートを提供する工程と、
−前記シートを通して前記ポリマー糸条を縫い合わせて、前記シートの第１の表面に前記パイル、及び前記シートの第２の表面に前記糸条のループを形成する工程と、
−加熱要素に沿ってその長さに平行な方向に前記シートを搬送する工程であって、前記加熱要素は前記シートの前記第２の表面に向けられる工程と、
−前記第２の表面を前記加熱要素によって加熱して、前記糸条のループを少なくとも部分的に溶融して前記糸条を前記シートに固定する工程と、
を含み、前記シートを前記加熱要素と接触させて搬送する工程を含むことを特徴とし、前記加熱要素は、前記シートの幅に対応する幅と、前記シートの長さに平行に伸長する長さを有する固定された剛性のあるプレート状の要素であり、前記プレートは、その長さ方向に湾曲しており、前記プレートの外周は、前記シートに接触している、方法。
【請求項２】
前記シートが前記加熱要素と接触している間、前記加熱要素と前記シートとの間の接触長さの少なくとも半分において、前記パイルは圧縮されない状態に残ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記湾曲したプレートの半径は、０．１〜１０メートルであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記湾曲したプレートの半径は、０．２〜２メートルであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記方法において、前記シートと前記湾曲したプレートとの間の接触長さは可変的であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記プレートは、前記プレートと熱接触して移動させられる暖かい液体を使用して加熱されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記液体が前記プレートと熱接触して１つ以上の別個の管を通り流れ、前記液体は、少なくとも第１の及び第２の隣接する管において移動させられることを特徴とし、前記第１の管における前記液体の流れの方向は、前記隣接する第２の管において前記液体の流量の方向とは反対である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記加熱要素の遠位の部分で、前記第１のシートは、カレンダーニップを通り搬送されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記カレンダーニップにおける前記少なくとも部分的に溶融したポリマー糸条の温度は、前記糸条のポリマーの溶融温度より低いことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記方法は、これらの少なくとも部分的に溶融したループが凝固した後に、その上に前記糸条の前記少なくとも部分的に溶融したループを有する前記第２の表面の粗さを測定する工程を含み、前記粗さが所定の表面の粗さと異なる場合、異なる表面粗さを得るために、前記加熱要素による前記第２の表面の加熱を適合させることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
建物、或いは任意のその他の人工又は自然の構造物の表面を覆うための請求項１〜１０のいずれか一項に従って得ることができる繊維製品の使用。
【請求項１２】
幅及び長さを有する第１のシートと、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリマー糸条と、を含む繊維製品を製造するのに使用される装置であって、前記糸条は、前記シートを通して縫い合わされて前記シートの第１の表面に前記パイル、及び前記シートの第２の表面に前記糸条のループを形成し、前記装置は、
−前記糸条のループを少なくとも部分的に前記ポリマーの溶融温度を超える温度に加熱するための加熱要素と、
−接触して前記加熱要素に沿ってその長さに平行な方向に前記シートを搬送する搬送手段であって、前記シートの前記第２の表面は、前記加熱要素に向けられる搬送手段と、
を含み、
−前記加熱要素は、前記シートの幅に対応する幅と、前記シートの長さに平行に伸長する長さを有する固定された剛性のあるプレート状の要素であり、前記プレートは、その長さ方向に湾曲しており、前記プレートの外周は、前記シートに向けられる、装置。
【請求項１３】
前記シートが前記加熱要素と接触している間、前記加熱要素と前記シートとの間の接触長さの少なくとも半分において、前記パイルは圧縮されない状態に残るように、前記装置が構成されることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記シートと前記湾曲したプレートとの間の接触長さは可変的であることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記プレートは、加熱された液体が前記プレートと熱接触して流れることを可能にするために少なくとも１つの管と熱接触していることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記プレートは、前記液体の流れに対して反対方向を有する２つの別個の隣接する管を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記加熱要素の遠位の部分において、前記装置はカレンダーニップを含むことを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置は、前記加熱プレートの遠位の部分における前記第２の表面の粗さを測定するためのセンサーと、前記センサーを用いて測定される表面粗さのデータに基づいて前記シートの加熱を制御するＣＰＵと、を含むことを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の一般分野］
本発明は、幅及び長さを有する第１のシートと、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリマー糸条と、を含む繊維製品を製造するための方法に関し、この方法は、シートを提供する工程と、シートを通してポリマー糸条を縫い合わせて、シートの第１の表面にパイル、及びシートの第２の表面に糸条のループを形成する工程と、加熱要素に沿ってその長さに平行な方向にシートを搬送する工程であって、加熱要素はシートの第２の表面に向けられる工程と、第２の表面を加熱要素によって加熱して、糸条のループを少なくとも部分的に溶融して、糸条をシートに固定する工程と、を含む。本発明はまた、新規な方法で得られた繊維製品を使用する方法、及び前述の方法を適用するための装置に関する。
【０００２】
［背景技術］
上記に示されるように、欧州特許第１５９８４７６号明細書（Ｋｌｉｅｖｅｒｉｋ  Ｈｅｌｉに付与される）では、繊維製品を製造するための方法を記載している。特に、第１のシートは、一次支持体として機能し、これは、糸条をそこに固定した後、カーペット又はその他の繊維製品を作製するための中間体として作用することができ、この方法では、支持体は、糸条を適所につなぎとめるためにラテックスを使用しない。支持体は、シートの厚さを通して縫い合わされ、その上表面から突出してパイルを形成する熱可塑性糸条（繊維とも称される）のパイルを有するシートを含む。下表面において、糸条は、第２の表面から伸長し、ループ（とりわけ、第２の表面から伸長し、縫い合わせプロセス自体の結果として、又は単に重力によりループを形成する糸条の部分）を形成して、糸条をシートにつなぎとめる中間体をもたらす（糸条は、手で軽い引っ張り力のみを加えることによって容易に除去することがまだできる）。次いで、支持体は、加熱されたローラー表面に沿って供給され（上方にループ）、その下側がローラーに対してプレスされ、その結果、糸条が溶融する。Ｋｌｉｅｖｅｒｉｋは、冷却後、ラテックスポリマーを必要とせずに、糸条は、互いに支持体にしっかりとつなぎとめられていることを述べている。一実施形態では、熱可塑性接着剤（例えば、ホットメルト接着剤）が、支持体の下側に粉末として更に塗布されることができ、その結果、加熱された表面は、糸条及び接着剤をともに溶融して、パイル、接着剤、及び支持体の間の良好な接着を作り出すことができることを教示している。別の実施形態においては、支持体表面に垂直な方向（即ち、下から）において支持体及びパイルに加熱後に圧力をかけて（例えば、加圧ローラーによる）、それらの相互接着を強化するために可塑化された糸条をともに塗り、こうして、加熱されたローラーを、糸条が熱のみによって融着する温度未満のより低い温度に保持することを可能にする。この方法は、糸条及び支持体シートが同じポリマーから作製されることができることから、中間の支持体を容易にリサイクルすることができるという利点をもたらす。繊維のパイルに浸透した融和しないラテックスは存在しない。また、従来技術の方法と比較して、エネルギー費及び原料費において節約になる。
【０００３】
国際公開第２０１２／０７６３４８号パンフレット（Ｎｉａｇａ）では、糸条のつなぎとめの強度を更に改善させる繊維製品を製造する方法を記載している。この方法では、第１の糸条支持シートが、加熱されたブレードのエッジに対してプレスされ、この場合に、このブレードは、長手方向（即ち、「機械方向」又は「搬送方向」とも呼ばれる、シートの長さに平行な方向）で溶融糸条材料において更なる機械的な力を与えるために固定されており、これは、まだ溶融している間に糸条の材料を広げ、第１のシートと糸条との間のより強い結合をもたらす。また、ポリエステルホットメルト接着剤と組み合わせて対応する方法を用いてカーペットを製造する方法を記載している、ｒｅｓｅａｒｃｈ  ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ（ＲＤ５９１０８４）が、匿名で２０１３年６月２５日に公開された。
【０００４】
Ｇｅｒｍａｎ  Ｏｆｆｅｎｌｅｇｕｎｇｓｓｃｈｒｉｆｔ独国特許出願公開第４１２２９９３Ａ１号明細書では、糸条が不連続的加熱プロセスを用いることによって裏側で溶融され、この場合に、加熱要素は加熱プレートである方法（第４欄、第１５〜３２行）を記載している。このプレートは、シートの幅に対応する幅を有し、それぞれの工程で十分な加熱が達成されるまでシートに対して段階的にプレスされて糸条を溶融してシートに結合させる。
【０００５】
米国特許第４，６２４，８７８号明細書においてＥｖａｎｓらは、隙間ふさぎ（ｗｅａｔｈｅｒｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）製品の裏で糸条を溶融するための様々な方法を記載している。第１の方法においては、製品と接触して回転する（Ｋｌｉｅｖｅｒｉｋ法に対応する）加熱されたローラーを使用する。或いは、固定されている、柔軟な加熱されたフィンガー（ｆｉｎｇｅｒ）を用いる（図１５、エレメント１３０を参照されたい）。製品は、これらのフィンガーに沿ってこれと接触して引っ張られて製品の裏側の糸条を溶融する。
【０００６】
欧州特許第１８９２３３２号明細書では、Ｅｖａｎｓと同様に、接触してタフテッド糸条を有するシートを回転させることによって、裏で糸条を溶融するための加熱されたローラーを記載している。また、欧州特許第１８９２３３１号明細書では、加熱要素としてのプレートを開示している。このプレートが製品と接触して使用される、或いは、このプレートが、上記のＧｅｒｍａｎ  Ｏｆｆｅｎｌｅｇｕｎｇｓｓｃｈｒｉｆｔに記載されるように不連続的な方式で、又は連続的な方式で使用されるかは記載されていない。
【０００７】
［発明の目的］
本発明の目的は、繊維製品を製造するための改善された方法を提供することである。
【０００８】
［発明の概要］
本発明の目的を達成するために、発明の一般分野のセクションで定義された繊維製品を製造するための方法が考案されており、この場合に、この方法は、加熱要素と接触させてシートを搬送する工程を含み、加熱要素は、シートの幅に対応する幅（プレートが複数の隣接する副要素から構成されていることを除外しない）と、シートの長さに平行に伸長する長さとを有する固定された剛性のあるプレート状の要素であり、プレートは、その長さ方向に湾曲しており、プレートの外周は、シートに接触している。シートと湾曲したプレートとの間の接触の長さに沿って、湾曲は、シートに対して凸状である、即ちシートに向かって膨らんでいる。
【０００９】
欧州特許第１５９８４７６号明細書から知られているように加熱ドラムに関して、本プレートは、加熱要素の総熱容量がかなり低いという利点を有する。ドラム又はローラーは、本質的に、加熱されその作用温度で維持されなければならないより大きな容積を有する。実際には、加熱される製品との接触長さが短すぎて、それを燃焼させることなくポリマーの十分な溶融を得ることができないことから、小さい直径のドラムは、選択肢でない。また、プレートが、たとえ小さい直径のドラムを使用し、十分な接触長さを与えるために製品をその円周の９０％に沿って移動させることが可能であっても、一次支持体シートは、その小さい半径に沿ってドラムと接触して移動させられることによって機械的に劣化するであろう。大きい熱容量が、安定な作用温度を維持するために有利であるが、加熱プロセスの素早い開始又は適合にとって非常に不利である。熱プレートは、比較的小さい熱容量の利点をもたらし、これは、製造プロセスを操作する際に自由度が増えることを可能にする。
【００１０】
国際公開第２０１２／０７６３４８号パンフレットから知られているブレードに関しては、プレートは、特に高いプロセス速度で、所定の温度で維持することがより良好であるという利点を有する。製品の高い移動速度で熱が取り出される場合、ブレードのエッジは、単に冷たくなり過ぎることになる。熱を極めて良好に伝導することができる材料を選択し、その他の端部でブレードを加熱し過ぎることによってのみ、ブレードのエッジに向かう十分な高い熱流を得ることができる可能性がある。しかしながら、このようなプロセスは、非常に安定ではなく制御するのが難しい。
【００１１】
独国特許第４１２２９９３号明細書、又は欧州特許第１８９２３３２号明細書から知られている加熱プレートに関しては、本方法は、製品が、接触して加熱要素に沿って連続的に搬送されるという利点を有する。これは、スケールアップが比較的容易な方法をもたらす。また、繊維製品を製造するための典型的なシートの幅に対応する幅を有し（即ち４メートル）、同時に、繊維製品の裏に対してその完全な表面に渡り均一な圧力でそのプレートをプレスすることができる、当技術分野で知られている平らなプレートを考案することは非常に困難である。実際には、いくつかの領域は、その他の領域より高い圧力で処理されることになり、このため、また、溶融及びプレスするプロセスは、プレートの領域に渡り変動することになる。本発明の方法においては、（連続的に凸状の）湾曲は、シートがその全表面積に渡りプレートと均一に接触することができることを確実にする。
【００１２】
米国特許第４，６２４，８７８号明細書から知られている加熱フィンガーに関しては、本プレートは、より高い接触力に達することができるという利点を有する。当技術分野で知られている柔軟なフィンガーを使用して、表面をカレンダー加工することはできず、熱を通すだけである。剛性のあるプレートが使用されている状況と比較した場合、フィンガーと繊維製品との間の機械的接触は、より強くないことから、知られている構成において、熱の通過さえ制限される。剛性のあるプレートを用いて、シートは、高い牽引力を用いてプレートに沿って搬送されることができ、シートがプレートの領域に渡り高い力で接触されることを確実にする。
【００１３】
本発明はまた、建物、或いは任意のその他の人工又は自然の構造物の表面を覆うための前述の方法に従って得ることができる繊維製品の使用に関する。
【００１４】
本発明はまた、幅及び長さを有する第１のシートと、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリマー糸条と、を含む繊維製品を製造するのに使用される装置に関し、糸条は、シートを通して縫い合わされてシートの第１の表面にパイル、及びシートの第２の表面に糸条のループを形成し、装置は、糸条のループを少なくとも部分的にポリマーの溶融温度を超える温度に加熱するための加熱要素、接触して加熱要素に沿ってその長さに平行な方向にシートを搬送する搬送手段であって、シートの第２の表面は加熱要素に向けられる搬送手段と、を含み、且つ、加熱要素は、シートの幅に対応する幅と、シートの長さに平行に伸長する長さとを有する固定された剛性のあるプレート状の要素であり、プレートは、その長さ方向において湾曲しており、プレートの外周は、シートに向けられる。
【００１５】
［定義］
繊維製品は、場合により、支持体層、キャリア層、及び／又は接着剤などのその他の成分とともに繊維（即ち、天然繊維又は人工繊維から主として作製される材料、多くの場合に糸又は糸条と称される）を含む製品である。繊維製品は、典型的には、支持体に取り付けられたパイルの上層を含むが（ここで、隆起したパイル繊維は、製品の「けば（ｎａｐ）」としても示される）、平織りであってもよい。このような製品は、タフテッド製品が最も一般的なタイプであるが、織り、ニードルフェルト、結び目、タフテッド、及び／又は刺繍などの様々な異なる構造からなることができる。パイルは、切断されることができる（プラッシュカーペットにおけるように）、又はループを形成することができる（Ｂｅｒｂｅｒカーペットにおけるように）。
【００１６】
ポリマー糸条は、糸条を形成する物質が、天然又は合成の熱可塑性ポリマーである糸条である。繊維製品に最も広く使用されているポリマー糸条は、ポリアミド糸条及びポリエステル糸条である。ポリアミドは、ほとんどがＰＡ６又はＰＡ６，６のいずれかであり、使用されるポリエステルは、ほとんどがポリエチレンテレフタレートであり、一般的には単にＰＥＴと称される。典型的には、糸条に使用されるポリマーは、約２２０〜２８０℃の融点（Ｔｍ）及び約１５０〜約１８０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。
【００１７】
糸条のループは、糸条の基本部分から離れて湾曲することができるこの糸条の長さである（ループが主要部分自体よりも長いことを除外しない）。繊維製品の場合、糸条の基本部分は、製品の上部の目に見える部分を形成する部分である。例えば、カーペットの場合、これはパイルを形成する糸条の部分である。衣類の場合、これは、衣類の外側表面の部分を形成する糸条の部分である。ループは、製品の裏表面から伸長する部分である。
【００１８】
プレート状要素は、幅及び長さ、並びに、例えば、幅がその厚さと同じであるドラム又はローラーとは対照的に、その幅及び長さに比べて小さい厚さを有する要素である。プレート状要素は、その幅方向、長さ方向、及び高さ方向に２つの異なる対向表面を有し、一方、ローラー又はドラムは、その軸方向に異なる対向表面のみを有する。
【００１９】
剛性のある要素は、典型的には、その通常の使用の際にこの要素に印加された力を受ける場合に、巨視的に変形しない要素である。
【００２０】
湾曲したプレートの半径は、プレートの連続的に凸状の部分においてプレートの外周に最も適合する円の半径である。
【００２１】
シートは、実質的には、２次元の物体又は材料、即ち、幅広の薄い、典型的には必ずしもそうである必要はないが、形状が長方形であり、本質的には、２つの対向表面を有する。
【００２２】
縫い合わせは、縫い合わせによって、又はタフティング、製編、縫製、製織等の縫い合わせなどで、対象物の糸条部分を機械的に作製する方法である。
【００２３】
カレンダー加工は、圧力及び／又は熱を用いて表面を平滑化するプロセスである。
【００２４】
ホットメルト接着剤は、溶融されるように、即ち、凝固後に材料を接着するために固体状態から液体状態に変換するために加熱されるように設計された熱可塑性接着剤である。典型的には、ホットメルト接着剤は、非反応性の結晶性であり、少量の溶媒を含み又は溶媒をまったく含まず、その結果、典型的には、硬化及び乾燥は、適切な接着を提供するために必要ではない。
【００２５】
中央処理装置は、データを処理するようにプログラムされたハードウェアシステムである。ハードウェアは、単一のユニットである必要はないが、例えば、無線接続を介して動作可能に接続されたいくつかの分散されたユニットを含むことができる。
【００２６】
［発明の実施形態］
第１の実施形態においては、シートが加熱要素と接触している間、加熱要素とシートとの間の接触長さの少なくとも半分において、パイルは圧縮されない状態に残る。換言すれば、シートは、接触長さの少なくとも半分において、加熱要素に向かって第１の表面に向けられた力を印加することなく、加熱要素と接触する。当技術分野においては、加熱要素と、製品の裏側の糸条のポリマーとの間の熱流を最適化するために、例えば、圧縮ローラー、又はその他の圧縮要素を使用して、加熱要素に対して糸条を有するシートを連続的にプレスすることが、通例である。出願人は、パイルが一定の高さを有しない繊維製品においてこれが不都合である場合があることを見出した。これは、例えば、多くのカーペット、敷物、及びマットの場合である。パイルの高さの違いを考慮すると、圧縮は、糸条のループに向かう熱流の差、従って、異なるモルティング（ｍｏｌｔｉｎｇ）及び流延プロセスにつながる場合があり、その結果、不均一な繊維製品をもたらし得る。また、このような繊維製品においてこの方法を自由に使用するために、シートの第１の側における任意の圧縮手段の接触長さの少なくとも半分で延ばすことが良いことが判明している。好ましくは、シートと加熱要素との間の接触長さの、６０％、７０％、８０％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％を超えて、１００％までにおいて、圧縮手段は使用されない。
【００２７】
本発明の第２の実施形態においては、湾曲したプレートの半径は、０．１〜１０メートルである。半径が０．１メートル未満である場合、シートの変形が大きすぎる場合があることが判明している。また、１０メートルを超える半径は好ましくなく、その理由は、このような大きな半径において、特に製品が１メートルよりも大きな幅、特に約４メートルの幅を有する場合、加熱要素と製品との間の接触がいくつかの場所で失われることになるという実質的な危険があるからである（参照：ゴム搬送ベルトは、平坦な表面に渡り搬送される：ゴムベルトは、表面において「はねる」場合があり、一時的に特定の部位でその接触を失う）。これは、不均一な加熱、このため、糸条のループの不均一な溶融をもたらすことになる。その結果、これは、糸条の不均一な結合、及び／又は最終的な繊維製品の不均一な加工及び耐久特性をもたらす場合がある。半径は、０．１０、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２０、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、０．２５、０．２６、０．２７、０．２８、０．２９、０．３０、０．３１、０．３２、０．３３、０．３４、０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、又は１０．０メートルの値をとることができる。一実施形態においては、湾曲したプレートの半径は、０．２〜２メートルである。
【００２８】
別の実施形態においては、シートと湾曲したプレートとの間の接触長さは、可変的である。この方法において、湾曲したプレートとシートとの間の可変的な接触長さを利用できるようにすることにより、加熱及び溶融プロセスを実質的に制御することが非常に容易である。また、プレートの温度を変動させることも選択肢であるが、プレートの温度を変化させることは、プレートの固有の熱容量により時間を必要とする。加熱プロセスにおける即時の変化を可能にするために、接触長さは可変的になる。これは、シートとプレートとの間の接触長さを増加又は減少させるために、例えば、ローラー又はウェッジなどの湾曲したプレートに隣接するシートのための変位可能なガイドを使用することによって、或いは、シートの搬送経路におけるプレートの向きを変化させて、シートとプレートとの間の接触長さを増加又は減少させることによってなどの様々な方法において具現化されることができる。
【００２９】
更に別の実施形態においては、シートは、シートの均一な加熱を改善し、これにより糸条の均一な溶融を改善するために、プレートに対してプレスされる。このため、シートの第１の表面（パイル側）に接触し、シートを湾曲したプレートにプレスする圧力要素が使用される。同時にパイルを損傷する危険性を最小限に抑えながら、均一な圧力を可能にするために、圧力要素は、シートの幅（即ち、シートの処理方向を横切る方向）に渡るだけでなく、長さに渡り、即ちシートの２次元表面積に渡り、圧力を与えることが好ましい。例えば、これは、ベルト、例えば、典型的には、同じ表面速度で、シートとともに移動し、そのベルトは、ガイド要素、例えばローラーに渡りガイドされ、湾曲したプレートに対してプレートに向かう又はプレートから離れる方向に移動し、ベルトがシートにプレスする圧力を変動することができるベルトを用いて達成されることができる。
【００３０】
更に別の実施形態においては、プレートは、プレートと熱接触して移動させられる温かい液体を使用して加熱される。プレートを一定温度に保ち、溶融されるポリマー材料に向かう連続的な熱流を打ち消すことができる便利な方法は、例えば、加熱ドラムと比較した場合、プレートが本質的に比較的低い熱容量を有するということにもかかわらず、熱接触してプレートに沿って移動する液体を用いることによるものであることが判明した。液体の温度を変動させることができるだけでなく、より便利でより迅速な方法は、液体の流量を変動させることである。液体がプレートと熱接触している１つ以上の別個の管を通って流れる更なる実施形態においては、液体は、少なくとも第１の及び（別個の）第２の隣接する管において移動させられ、この場合に、第１の管における液体の流れの方向は、隣接する第２の管における液体の流量の方向とは反対である。
【００３１】
別の実施形態においては、加熱要素の遠位の部分で、第１のシートは、カレンダーニップを通り搬送される。出願人は、加熱要素はまた、糸条の溶融に次いで、シートとプレートとの間の接触による溶融材料の機械的平滑化をもたらすが、平滑化作用は必ずしも最適な特性を得るのに十分でない場合があることを認識した。特に、例えば、第１のシートのタイプ（例えば、繊維織布、不織布、又は非繊維性連続シート）、ポリマーのタイプ（例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン）、及び接触長に応じて、異なる平滑化作用を得ることができる。いくつかの場合においては、得られた平滑化作用は、必要な表面性状の均一性に到達するのに十分でない。このような場合、遠位のカレンダーニップを使用して、この性状の均一性を得ることができる。更なる実施形態においては、カレンダーニップにおける少なくとも部分的に溶融したポリマー糸条の温度は、糸条のポリマーの溶融温度より低く、場合により、ポリマーのガラス転移温度より高い。また、このカレンダーニップは、従って、剛性のある湾曲したプレートを用いずに、又は、結果的に構成される任意の装置において（従って、剛性のある湾曲した加熱プレートを用いないが、代わりに、糸条のループを少なくとも部分的に溶融させる一般的な加熱手段を有する）、発明の一般分野のセクションで定義された繊維製品を製造するための方法に有利に使用されることができることに留意されたい。
【００３２】
一実施形態においては、この方法は、少なくとも部分的に溶融したループが凝固した後に、その上に糸条の少なくとも部分的に溶融したループを有する第２の表面の粗さを測定する工程を含み、粗さが所定の表面粗さと異なる場合、異なる表面粗さを得るために、加熱要素による第２の表面の加熱を適合させる。出願人は、糸条の結合の一次強度（即ち、このシートの第２の表面における糸条の少なくとも部分的な溶融による糸条を第１のシートに結合させる強度）が、繊維製品の耐久性における唯一の決定的要因ではないことを認識した。特に、使用の際の製品が、第２のシート又はその他の表面に接着されている場合、ループの溶融後の第２の表面の表面性状も重大な影響を及ぼすように伺える。特に、第２のシート（又はその他の表面）への接着の耐久性は、その結果、その耐久性が、繊維製品の磨耗に重大な影響を及ぼすが、得られる第２の表面の表面性状に依存するように伺える。当技術分野においては、通常、人は製造において繰り返される結果を求めて努力することから、このことは、高い確率で重要な要素とは認識されなかった。これにより、全ての生産工程で同じ表面性状が得られる場合、表面性状の影響は必ずしも認識されることはない。しかしながら、出願人は、何年もの連続した製造の間、ポリマー糸条の溶融のために表面性状に影響を与え得る全ての変数を正確に一定に維持することはほとんど不可能であることを認識した。環境状況が変化する場合があり、使用した材料が変化する場合があり（バッチ処理でも）、プロセス装置が気付かれることなく変更される場合などがある。また、出願人は、繊維製品のそれぞれの用途において、異なる表面性状が最適であり得ることを認識した。しかしながら、本実施形態による方法では、前述の全てが十分に考慮され得る。表面粗さを測定することにより（表面粗さ指標又はパラメータを測定することを含む）、且つ、例えば、粗さが所定の範囲内であるかを確認することによって、この粗さを所定の適正な粗さと比較することにより、繊維製品を製造するためのプロセスは、表面性状に影響を及ぼす任意の変数に即座に適合させて、必要とされる特性を満たす、特に、繊維製品の第２のシート又はその他の表面への耐久性のある接着に必要な特性を満たす異なる表面粗さを有する製品を得ることができる。
【００３３】
一実施形態においては、繊維製品の製造プロセスは、前述の第２の表面の加熱を適合させることによって、及び／又は記載されたカレンダー加工工程を適合させることによって適合される。出願人は、所定の規格を満たさない場合、加熱工程自体を適合させることによって、表面性状が最も都合よく変更されることを見出した。
【００３４】
繊維製品が、積層された繊維製品、即ち、第１のシート及び第２のシートの積層体（即ち、互いに機械的に接続された複数の積み重ねられた層を含む構造体）である実施形態においては、第１のシートの第２の表面が前述の実施形態のいずれかに従って処理された後、この第２の表面に接着剤が塗布され、この接着剤に第２のシートが接着される。更なる実施形態においては、接着剤は、ホットメルト接着剤、例えば、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリ（エステルアミド）、ポリポリオレフィン、これらの混合物、及び／又はこれらのコポリマーからなる群から選択される、少なくとも５０重量％のポリマーを含むホットメルト接着剤である。
【００３５】
シートとプレートとの間の摩擦は、制御するための重要な因子であり得ることが認識された。特に、ゆえに、シートは無限の高い引裂き強度を有さない場合があり、ゆえに、高い摩擦は、シートへの制御されない熱の蓄積及び散逸につながる場合がある。高いプロセス速度（例えば、５ｍ／分を超える）で、典型的な広幅（４メートル以上）の幅のシートなどのより広いシートに対しては、摩擦のレベルがより重要になることとなる。効果的に摩擦を制御するために、典型的には、１（μｍ）を超える、好ましくは２、３、４、５、６、７、８、９、又は更には１０μｍを超えるＲａ値を有するいくらかの表面粗さを導入することが有利であることが判明した。問題であることが予想されるが、第２の表面のそれぞれの部分がプレートと実質的に同じ（又はほぼ同じ）接触長を有するように粗さが適用される限り、導入された粗さは、糸条の均一な溶融に悪影響を与えるとは限らない。
【００３６】
積層された繊維製品の更なる実施形態においては、第１のシートと第２のシートとの間に中間層が設けられ、この場合に、中間層は、第１のシートの第２の表面に沿って、又は中間層に隣接する第２のシートの表面に沿って、この層の局所的変形を可能にするように弾性を有する。この実施形態では、積層された繊維製品の通常の問題：特に、湿潤、温度、又はその他の環境の変数の影響による積層体の内部歪みを防止又は少なくとも緩和するのに適していることが伺える。結果として、内部歪みは、様々な問題に結びつく場合がある。例えば、カーペットタイルでは、内部歪みが、タイルのエッジ又はコーナーがカールする傾向がある、カールの問題に結びつく場合がある。エッジ又はコーナーのカールは、エッジが、一般的には、覆われる表面のエッジと一致しないことから、問題であり、従って、エッジ又はコーナーがカールすることは、覆われた表面の中央領域における不規則性に結びつく場合がある。幅広のカーペットについては、間隔がカーペットの２つの部分のジョイントで形成されるように、内部歪みは、変形に結びつく場合がある。また、任意の積層された繊維製品の場合、内部歪みは、膨らみ及び局所的な過度の摩耗をもたらす場合がある。内部歪みの発生の重要な理由は、本質的に、積層体が、繊維製品（これ以降、「カーペット」とも称され、室内装飾品、衣類、及び壁紙などのその他のタイプの繊維製品を除外しない）に非常に異なる特性をもたらす必要がある異なる層を含むことである（注：「層」又は「シート」という用語は、実際には、層又はシートが異なる副次層から構成されることを除外しない）。一次支持体とも称される第１のシートは、パイル糸条を安定して支持する必要がある。二次支持体とも称される第２のシートは、一般的には、繊維製品に寸法安定性をもたらす。このために、異なる層の構造は、本質的に異なる。従って、例えば、第１及び第２のシートが同じ材料から作製されていても、湿気及び温度の作用による異なる変形による内部歪みの発生が、本質的に存在する。異なる材料がシートを構成するために使用される場合、特に、これらの材料がそれ自体、湿気及び又は温度のために異なって膨張及び収縮する場合、問題は更に増す。例えば、カーペットを作製するのに使用される典型的なポリマーは、ポリアミド、ポリエステル、及びポリアルキレンである。これらのポリマーは、湿気及び温度による全く異なる変形特性を有する。ここで驚くべきことに、第１のシートと第２のシートとの間に本明細書において前述の弾性層を使用する場合、この問題が解決される、又は少なくとも緩和されることができることが判明した。理論に拘束されるものではないが、本明細書において前述で規定された弾性特性のために、他方のシートの膨張又は縮小とは独立して、それぞれのシートが水平方向に膨張又は縮小（「変形」）することができ、従って、内部歪み（カール又はその他の変形に結びつく場合がある）が生じない可能性がある（又は僅かに生じる可能性がある）と規定されていると考えられる。これは、以下の通り理解されることができる：少なくとも１つのシートの表面に沿ったこの層における材料の局所的変形を可能にする中間層の弾性のために、機械的な力が第１のシートから第２のシートに又はその逆に直接伝達されることなく、シートの（１つの）水平方向の変形が、中間層によって局所的に吸収される場合がある。
【００３７】
更なる実施形態においては、中間層は製編された層である。製編された層は、繊維は本質的に無限であるが、局所的変形のみを許容するのに完全に適しているように伺える。足の全ての湾曲に合う管状の製編された靴下のように、製編された層は、隣接する領域に力を伝達することなく、局所的に容易に変形することができる。本発明に使用される製編された層は、例えば、ＴＷＥ，Ｅｍｓｄｅｔｔｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能なＣａｌｉｗｅｂ（登録商標）である。
【００３８】
本明細書において前述で詳しく述べた本発明による方法の全ての実施形態は、本発明による装置において準用して反映される。特に、湾曲したプレートの半径は、本明細書において前述したように、プレートの導入された表面粗さと、シートを湾曲したプレートに対してプレスする更なる手段である。本発明による装置の一実施形態においては、シートと湾曲したプレートとの間の接触長さは可変であるということである。また、別の実施形態においては、プレートは、加熱された液体がプレートと熱接触して流れることを可能にするために少なくとも１つの管と熱接触している。更なる実施形態においては、製造プロセスの際に、プレートが均一に加熱され所定の温度に維持される能力を更に高めるために、プレートは、液体の流れに対して反対方向を有する２つの別個の隣接する管を含む。本明細書において前述で説明したように、一実施形態において同じように、装置は、加熱要素の遠位の部分に、カレンダーニップを含む。プロセスを制御して第２の表面の所定の表面粗さに達することができるようにするために、一実施形態における装置は、加熱プレートの遠位の部分における第２の表面の粗さを測定するためのセンサーと、センサーを用いて測定される表面粗さのデータに基づいてシートの加熱を制御するＣＰＵと、を含む。
【００３９】
本発明を、ここで以下の図及び実施例に基づいて更に説明する。
【００４０】
［実施例］
図１は、本発明に従って製造される繊維製品の断面を概略的に示す。
図２は、本発明による繊維製造プロセスの詳細を概略的に示す。
図３は、積層構成を概略的に表す。
【００４１】
［図１］
図１は、本発明に従って製造される積層された繊維製品１、この場合はカーペットタイルの一実施形態のそれぞれの層の概略図である。タイルは、タフテッド不織布でシールされたポリエステル支持体であることができる、第１のシート２、いわゆる一次支持体を含む。ポリエステル糸条５は、この第１のシートの第１の表面３から伸長し、図２を参照して記載される糸条溶融方法を用いてシートの第２の表面４にシールされる。この第１のシートの重量は、典型的には約５００〜８００ｇ／ｍ２である。機械的安定性をもたらすために、タイル１は、第２のシート６を含み、この場合には、ポリエステルニードルフェルト支持体である。この第２のシートの重量は、典型的には約７００〜９００ｇ／ｍ２である。第１のシートと第２のシートとの間には、任意選択の弾性層１０がある（これは、例えば、３３０ｇ／ｍ２の重量を有するポリエステル膨張フリースであり得、Ａｂｓｔａｎｄｓｖｌｉｅｓｓｔｏｆとして、ＴＷＥ，Ｅｍｓｄｅｔｔｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能である）。３つの層（第１及び第２のシート、並びに中間層）は、接着剤を使用してともに積層させられ、接着剤は、約３００ｇ／ｍ２の重量で層１１及び１２として塗布された、ＤＳＭ，Ｇｅｌｅｅｎ，ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓから入手可能なポリエステルホットメルト接着剤であることができる。
【００４２】
［図２］
図２は、本発明による繊維製造プロセスの詳細を概略的に示す。図２に示される構成において、剛性のある湾曲した加熱プレート５００が存在する。この実施形態においては、プレートは、０．３７メートルの半径、４０ｃｍの長さ、及び１ｃｍの厚さを有するアルミニウムプレートである。このプレートには、２９５℃の熱い油を反対方向で供給する外部管５０１及び５０２を有することによって、２つの側方の加熱がもたらされる。油は、加熱浴５０３で加熱され、プレートにポンプで送られ、プレートの容積を通り循環した後に加熱浴５０３に戻される（加熱浴に向かう且つ加熱浴からのプレートの外部の管は図２に示されていない）。このプレート５００の加熱された外周表面（凸面）５１０は、処理される製品に接触しており、この製品の内、第１のシート２、典型的には、タフティングなどの縫い合わせプロセスによって糸条が適用される第１のキャリアが示されている。第１のシートは、パイルが加熱プレート５００から離れて向かうように仰向けで搬送される。操作においては、加熱プレートは固定されており、製品はニップ３０１からセンサー３００までの方向でプレートに対して搬送される。
【００４３】
装置は、プレートにおける入口ニップ３０１を含み、ニップは、２つのローラー３０４と３０４’との間に形成される。ニップは、二重の矢印Ａによって示される垂直方向に移動可能である。こうして、プレートと製品との間の接触長さを変動させることができる。ニップの最も低い位置で接触長さは最大であり（即ち、湾曲したプレート５００の完全長さ）、ニップの最も高い位置で、接触長さは最小である（この場合、プレート５００の長さの３分の１）。プレートの端部において、シート２は、低温の固定されたバー３０５及びローラー３０６からなるカレンダーニップに向かってローラー３０２によってガイドされる。低温のバー及びローラー（ＣＰＵ３２０を介して制御される）の温度は、製品が、ニップにおいて、糸条のポリマー材料のＴｇ（ガラス転移温度）とＴｍ（溶融温度）との間の温度を有するものである。このニップを使用して、繊維製品、又は実際には、繊維製品の裏に更なるカレンダー処理を行うことができる。
【００４４】
入口ニップ３０１の位置、加熱浴５０３の熱、及びカレンダーニップ（３０５、３０６）の圧力及び温度は、ＣＰＵ（中央処理装置）３２０によって制御される。このユニットは、とりわけ、センサー３００によって測定される繊維製品の裏の表面粗さデータを用いて、これらの様々なパーツを制御する。このため、センサーは、ライン３１５を介してＣＰＵに接続される。ニップ３０１、浴５０３、及びカレンダーニップは、それぞれライン３１６、３１７、及び３１８を介してＣＰＵに接続される。
【００４５】
前述の構成で処理される（中間）繊維製品は、シートにタフト加工されたポリエステル糸条のカットパイルを備えた一次シートからなることができる。糸条は、典型的には、約２６０〜２８０℃の溶融温度を有する。この製品は、製品を加熱するために２８５〜３００℃の加熱要素５００の温度を用いて処理される。湾曲した加熱要素５００の４．２０メートルの幅に対応する、約４メートルの幅を有する製品は、２メートル／分以上の速度で供給される。湾曲した構成のため、製品が加熱要素に対して引っ張られる圧力は、約１．２５ニュートン／平方センチメートルである。このようにして、シートの第２の表面の糸条のループが、部分的に溶融され、第２の表面に渡り機械的に広がり、糸条を第１のシートに固定する溶融材料の半連続層を形成する。とりわけ、加熱要素の温度、ニップ３０１の位置、及びカレンダーニップの使用に応じて、これは、ある顕著な表面性状を有する多かれ少なかれ滑らかな表面を有する第２の表面をもたらすことになる。
【００４６】
加熱ブロックの下流（遠位）は、溶融材料が十分に凝固され製品２の第２の表面に向けられる部分における、光学表面粗さ測定センサー３００である。このセンサーによって、第２の表面の２Ｄの表面粗さを測定することができ、この表面粗さに対応するデータが、ライン３１５を介してＣＰＵ３２０に送られる。このＣＰＵにおいては、実際の表面粗さデータが所定の値と比較される。データがこれらの値と一致する場合、製造プロセスの適合はその後に行われない。しかしながら、粗さが小さすぎる（表面が滑らかすぎる）、又は大きすぎる（表面が粗すぎる）ことがデータによって示される場合、製品とプレートとの間の接触長さを適合させることができる。また、製品の次の部分が所定の表面粗さデータを満たすために、オイルの加熱温度、プレートを通るオイルの流量、又はカレンダーニップの処理を適合させることができる。
【００４７】
［図３］
図３は、図２に関連して記載された方法で製造される第１のシートの裏に、第２のシート、この場合には寸法的に安定な第２の支持シートを適用するための積層構成を概略的に表す。この実施形態においては、「目標シート」という用語は、この順番で交互に適用された別個の弾性層及び第２のシート、又は、第１のシートにともに適用されたそれら両方の組み合わせた積層体を意味する。第２のシート及び弾性層はともに、ポリエステルからなることができる。この図では、第１のローラー６００が示されており、このローラーには、図２に関連して記載された方法に従って作製された前述の（予備加工された）製品の２メートル幅のウェブが巻き付けられている。製品は、ローラー６００から巻き戻されて、その裏側２１７が第２のローラー６０１と接触するようになる。このローラーは、ホットメルト接着剤（ＨＭＡ）２１９の層を裏側２１７に適用するために設けられている。このために、バルク量のＨＭＡ２１９が存在し、ローラー６０１と６０２との間で加熱される。この層の厚さは、これら２つのローラーの間の隙間を調整することによって調整されることができる。ＨＭＡが適用される部分の下流には、目標シート２１５があり、このシートはローラー６０３から巻き戻される。このシートは、熱い粘着性の接着剤に対してプレスされ、ユニット７００で冷却される。このユニットは、一方では、一次製品（即ち、それに結合された糸条を有する第１のシート）に対して目標シート２１５をプレスし、他方では、接着剤をその凝固温度未満に冷却する２つのベルト７０１及び７０２からなる。次いで、得られた最終製品２０１（図１の繊維製品１に対応する）がローラー６０４に巻き付けられる。代替の実施形態においては、図２に関連して記載される繊維結合プロセス及び積層プロセスが、並行して行われる。この場合、図２に示す繊維結合構成を、ローラー６００とローラー６０１との間に配置することができる。この実施形態においては、適用されるＨＭＡは、本明細書において前述したＲｅｓｅａｒｃｈ  Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ  ＲＤ５９１０８４に記載される実施例Ｄのポリエステルである。このＨＭＡが、一次支持体の裏側に適用される部位におけるローラー６０１の適切な温度は、１４０℃である。２ｍｍの隙間を有することにより、ＨＭＡが、２ｍ／分のウェブ速度、回転しないローラー６０２、及び±１．６ｍ／分の周速を有するローラー６０１にて、約５００ｇ／ｍ２の厚さで適用される。これは、目標シート２１５を一次支持体（即ち、第１のシート）に接着するのに適している。
【００４８】
ホットメルト接着剤は、場合により、１ｍｍ未満、有効には０．５ｍｍ未満、より有効には０．２〜０．４ｍｍの厚さを有する層として与えられることができる。市場における従来技術のカーペットでは、典型的には、ホットメルト層は、１ｍｍをかなり超える厚さを有するが、出願人は、この層の厚さを１ｍｍ以下に減少させる場合、依然として十分な接着が得られることを見出した。従って、本発明の繊維製品に存在する接着剤層は、５０ミクロン〜１ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ、最も好ましくは０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの好ましい平均厚さを有することができる。本発明の繊維製品において接着剤層を形成するために使用されるＨＭＡの量は、接着剤層の面積当たり０．０１〜１０００ｇ／ｍ２のＨＭＡであり得る。別の実施形態においては、ＨＭＡは、０．０５〜８００ｇ／ｍ２の量で適用されることができる。更にその他の実施形態においては、ＨＭＡは、０．１〜６００ｇ／ｍ２の量で適用されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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